非常规油气将成为重大战略接替【大庆读本·油化】

　　我国非常规油气资源丰富，近期在勘探开发方面取得了重要进展。致密油气已实现规模开发，页岩气、页岩油正在加速发展。

　　作为未来我国陆上石油勘探的重大战略接替资源，非常规油气资源勘探形势如何？还有哪些勘探瓶颈有待突破？本报今日转载中国石油报上关于非常规油气篇的相关报道，以飨读者。

　　非常规油气通常是指现有经济技术条件下，无法用传统技术进行有效开发的油气资源。非常规油气与常规油气的本质区别在于油气是否明显受圈闭控制、单井是否有自然工业产量，主要包括非常规石油、非常规天然气两大类共9种类型。非常石油主要包括稠油、致密油、油页岩油、油砂油、页岩油5种类型，非常规天然气主要包括致密气、页岩气、煤层气、天然气水合物4种类型。

　　根据初步估算，非常规石油可采资源量大约是常规石油的 0.8 倍。稠油可采资源主要分布于渤海湾、准噶尔、塔里木三大盆地。致密油可采资源以陆相沉积为主，主要分布在鄂尔多斯、松辽、渤海湾、准噶尔四大盆地。油页岩油可回收资源主要分布在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、伦坡拉、羌塘等盆地。油砂油可采资源主要分布于准噶尔、柴达木盆地。

　　非常规天然气可采资源量是常规天然气可采资源量的近 3 倍。致密气可采资源主要分布于鄂尔多斯、四川、松辽等三大盆地，占全国总量的 90%。页岩气主要分布在四川盆地、滇黔桂与渝东—湘鄂西地区，占全国总量的 77%。煤层气可采资源主要分布在鄂尔多斯盆地东部、沁水、滇东黔西、准噶尔四大区域。天然气水合物可采资源主要分布于南海及青藏高原地区。

　　我国非常规油气资源多为陆相，总体呈现出储层非均质性强、资源品位低、埋藏深度大、地面条件差等特点，但不同类型非常规油气资源特征还是有所差异。致密油、致密气主要赋存于陆相地层，储层横向变化快、纵向厚度小，资源丰度普遍偏低。油页岩油与油砂油总体上含油率低，含油率大于 10%的油页岩油可采资源量占比不足 30%、油砂油可采资源量占比仅有 2%左右，且适合于露天开采，埋藏深度小于100米的油页岩和油砂资源分布范围十分有限。页岩气发育海相、海陆过渡相、陆相三种类型，海相页岩气资源现实性最好，但我国海相页岩气主要分布于四川盆地及周缘，以及南方广大地区，资源埋深偏大，且地表多为山地等复杂地表条件。

　　经过 10 余年持续攻关与勘探开发实践，我国非常规油气勘探开发取得了突破性进展，成为继北美之后全球第二大非常规油气资源开发利用地区。

　　我国非常规石油产量已超过 4000 万 吨，大约占全国石油总产量的 1/5。稠油在我国一直视同常规石油进行勘探开发，并在渤海湾、准噶尔、吐哈盆地实现规模开发利用，产量规模接近4000万吨左右。油页岩油开发利用曾在新中国成立之初发挥了重要作用，但随着大庆、胜利、辽河、华北等一批常规油田的相继发现与大规模开发，受资源条件与环境影响所限，发展极其缓慢，目前产量规模大致在 80 万吨左右。致密油在我国已进入储量序列，并在鄂尔多斯、松辽、准噶尔等盆地初步实现工业生产，已建产能超过 300 万吨，年产量接近130万吨左右。油砂油开采试验曾在准尔盆地风城地区取得成功，但受资源品位所限，投入产出比极差，开采试验限于停滞。页岩油分为两种类型，一类是中高成熟度页岩油，目前在松辽、渤海湾、鄂尔多斯、准噶尔等盆地勘探开发都已取得重要突破和进展；另一类是中低成熟度页岩油，正在进行基础研究与选区评价，并着手进行地下原位改质开采试验。

　　我国非常规天然气产量已达540亿立方米左右，大约占全国天然气总产量的 1/ 3。致密气已进入规模化开发利用阶段，形成苏里格、须家河组两大储产区。页岩气经过近10年的勘查评价与开采试验，初步形成重庆涪陵焦石坝、长宁—威远—昭通北两大页岩气产区。煤层气经过20 余年发展，也已实现工业突破，初步形成山西沁水、鄂尔多斯盆地东缘两大产业基地。天然气水合物总体上仍处于资源调查、有利区评价与试采阶段，目前已在南海神狐海域和祁连山冻土区成功钻获样品，并在神狐海域进行了60天试采。

　　未来我国非常规油气产量将持续增长，地位与作用将日益重要。根据非常规油气资源条件和工程技术发展趋势，综合预测 2035 年我国非常规石油产量将超过5000万吨，大约占全国石油总产量的1/4；非常规天然气产量有望达到 1300 亿立方米左右，大约占全国天然气总产量的1/2。

　　页岩油被广泛认为是支撑我国石油工业持续发展的重大期盼。页岩油分为两种类型：一类是中高成熟度页岩油，以往仅作为有效烃源岩充注常规油气储层，借鉴页岩气商业性开发的经验与工程技术，正在渤海湾、松辽、鄂尔多斯、准噶尔等盆地进行中高成熟度页岩油勘探开发试验。中国石油已在大港油田官东地区率先实现陆相页岩油工业化开发，初步形成亿吨级增储战场。另一类是中低成熟度页岩油，资源潜力巨大，目前正在鄂尔多斯、松辽、准噶尔等盆地开展选区评价，并着手利用地下水平井原位电加热改质技术，进行地下原位改质开采试验，如果能够实现工业化生产突破，将有望开启中国“陆相页岩油”。这对增强国内石油供应能力、保障国家能源安全具有重大战略意义。

　　天然气水合物被称为 21 世纪理想的替代能源。我国天然气水合物资源潜力非常丰富，大约是常规天然气可采资源的1.6 倍。经过 20 余年的持续研究与勘查评价，中国地质调查局先后在祁连山冻土区、南海神狐海域钻获天然气水合物实物样品。2017 年我国在南海神狐海域进行了首次天然气水合物试采，实现了历史性突破。

　　与非常规油气勘探开发最成功的北美地区相比，我国非常规油气地质背景有很多特殊性，具有地块小、构造演化强、陆相地层为主、岩相变化大、地面条件较差等特点。这决定了北美地区非常规油气勘探开发技术与模式难以直接照搬套用，需要发展适合中国地质地表条件的非常规油气勘探开发技术。

　　一是要持续攻关非常规油气富集规律和规模效益开发技术。还要攻关不同类型非常规油气成藏要素和时空分布规律、非常规油气富集有利区、优势层、甜点段的评价预测技术、基于不同类型非常规油气生产特征的产能评价和开发技术等；继续发展完善工厂化作业模式与技术、常规与非常规油气协同勘探开发技术及生产方式。

　　二是要大力攻克非常规油气清洁高效钻完井和压驱一体化技术。攻关无水压裂技术及装备、致密油与中高成熟度页岩油清洁高效压裂与驱体一体化技术、高应力/大倾角/多煤层叠置区安全钻井与增产改造技术等；发展完善长水平段水平井安全快速钻井技术、水平井分段压裂技术。

　　三是要超前探索非常规石油原位改质开采与天然气水合物安全高效开采关键技术及装备。攻克稠油、页岩油、油页岩油等非常规石油的地下水平井原位电加热改质开采技术、微生物改质等新型原位化学改质开采技术，天然气水合物富集甜点区评价预测技术、安全高效开采技术、开采安全监测及风险评价技术；研发非常规石油原位改质开采、天然气水合物安全高效开采关键技术装备。

　　近年来，全球非常规油气勘探开发进入活跃期。中国非常规油气勘探开发经过10年攻关，获得战略性突破，非常规油气产量占油气总产量的22％。

　　从页岩气来看，全球页岩气资源丰富，4个国家已实现商业开发。美国页岩气发展势头迅猛。最新数据显示，美国天然气年产量超过1万亿立方米，页岩气开发井累计超过 10 万 口，其中水平井 8.2 万余口，占页岩气开发井的 80％，当前活跃钻机数保持在700台以上，页岩气产量占 80％，年均增产量相当于我国年产气量。

　　中国页岩气勘探开发经历了 10 年的性发展。2009年中国石油在川南部署了页岩气威201直井，2010年发现了奥陶系五峰组——志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组两大套页岩气目的层系，并获得工业性页岩气流。在 10 年的工业化进程中，有三条成功经验，第一是选准“甜点区”，第二是打进“甜点段”，第三是压好“甜点体”。选准“甜点区”早已成功，打 进“ 甜 点 段”基 本 工 业化，压好“甜点体”目前仍然在继续实践。

　　然而我国大规模开发页岩气还面临技术瓶颈，例如地质旋转导向技术，目前仍在攻关阶段。此外，四川盆地页岩气开发与美国区别较大，主要是埋藏较深、地质条件复杂，技术难度大。深层页岩气的勘探开发技术有待提高，目前川南地区3500米以浅的页岩气开发技术相对成熟，4500 米以浅的技术需要继续攻关。

　　页岩气对传统天然气地质学产生了深刻影响。新时期的天然气地质研究，将面向常规和非常规两种天然气资源类型，面向全过程生气、全类型储集层、全种类盖层遮挡、全方法勘探开发的地质基础创新研究，用新技术透视地下所有类型的天然气，找出新资源。

　　四川盆地常规、非常规气资源很丰富，具备成为我国最大气区的资源条件。按照陆相页岩油气理论，重新认识侏罗系的储层类型、评价技术、资源潜力。通过侏罗系“三个重新认识”，从构造油气、致密油气彻底转向页岩油气新领域，实现四川盆地油气战略突破。

　　美 国 自 1953 年 发 现Antelope 油田到 2018 年页岩油产量超过3.29亿吨，历经探索发现、技术突破和快速发展阶段。

　　在 65 年的持续攻关中，美国页岩油勘探开发依托有利的市场条件和优越的地面条件，形成了选区评选区与甜点评价、超长水平井等一系列成熟的技术，页岩油开发成本从早期的80美元/桶以上，降低到目前的45～55美元/桶，钻井效率提高了约 50％，水平段效率提高了100％。

　　自概念提出到工业化实验与生产，陆相页岩油的勘探开发在中国进行了近 10 年的探索，作为我国石油接替的战略性领域，已经在地质认识、地球物理技术和工程技术等方面取得了一系列的进展，并成功在准噶尔、松辽、鄂尔多斯等盆地开展了工业化开发实验，积累了宝贵的实践经验。

　　但是，尽管我国陆相页岩油的开发取得了一定的成绩，但也面临着巨大的挑战。我国页岩油地质条件和油藏特征复杂，再加上勘探开发工作起步晚，在理论和技术层面还没有找到适合的开发技术，而依靠现有技术无法实现规模效益开发。此外，我国也没形成完善的市场竞争及管理机制，缺乏财税优惠政策及国家补贴政策，实验条件和人才队伍等一系列的制约因素，都减缓了我国陆相页岩油开发的进程，陆相页岩油也不会一蹴而就。

　　针对一系列的挑战，国家和企业应当充分认识页岩油资源在我国能源领域的战略地位和重大意义，在理论研究的基础上，尽快组织专门队伍开展全国页岩油资源评价工作，进一步制定我国页岩油发展战略和相关规划，从总体上对其开发进行战略部署，进而确保该产业的健康、稳定和可持续发展。

　　落实到具体层面，可以通过走出去与请进来相结合、研究与实践相结合的办法，加快人才队伍建设，加强国家重点实验室建设。在体制机制方面，国家和企业可以探索成立独立的页岩油公司或页岩油项目经理部，实行一体化管理，提升开发效益。也可以考虑引入混合所有制，联合外企、民企等，并在财税上制定一系列优惠政策，共同推进陆相页岩油大规模工业化效益开发。